大型模鍛壓機是衡量一個國家工業(yè)實力的重要標志。迄今為止,僅有中國、美國、俄羅斯、法國4個國家有類似設(shè)備,世界上曾經(jīng)最大的鍛造等級為俄羅斯研制的7.5萬噸級別超級鍛壓機,而我國近年來相繼建立了4萬噸、6.5萬噸和8萬噸的超級鍛壓機,未來還建造10萬噸和16萬噸級超巨型鍛壓機。鍛壓機到底是干什么的?為什么中國研制新型鍛壓機對中國的國防現(xiàn)代化建設(shè)具有重大意義。今天的策劃我們來講講中國國防的硬實力——工業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施和大型裝備建設(shè)。
總高42米,重約2.2萬噸,單件重量在75噸以上的零件68件,壓機尺寸、整體質(zhì)量和最大單件重量均為世界第一。這是中國二重歷時10年打造的世界“重裝之王”。從2003年8萬噸大型模鍛壓機申請立項,中國二重開始了10年的追夢歷程,在吸收、消化、再創(chuàng)新的基礎(chǔ)上,二重突破超大、超長、超重零部件的極限制造,實現(xiàn)了最新技術(shù)與固有技術(shù)的結(jié)合,成功研制出8萬噸大型模鍛壓機,使中國成為擁有全球最高等級模鍛裝備的國家。
下圖為大型鍛壓機生產(chǎn)的C-919客機主起落架鍛件。8萬噸大型模鍛壓機投入試運行,將我國高端重大裝備的制造能力托舉到國際頂級水平,也為中國走向制造強國掀開了歷史性的一頁。8萬噸大型模鍛壓機列裝后,我國航空航天等最難做的大件,動力發(fā)電、海洋工程、西氣東輸、深部開采等各行各業(yè)要用的性能最高的、尺寸最大的、結(jié)構(gòu)最復(fù)雜的構(gòu)件都能通過該鍛壓機完成。大型鍛壓機對我國大型運輸機和大型客機的生產(chǎn)具有重要意義,中國生產(chǎn)大飛機不再受限制于外國人。
“如果說以前生產(chǎn)鍛件需要千錘百煉,那么有了8萬噸大型模鍛壓機則是一錘定型?!?萬噸大型模鍛壓機項目常務(wù)副總指揮、中國二重副總工程師陳曉慈形象地比喻,該鍛壓機是通過強大的壓力作用,使性能普通的金屬材料在模具內(nèi)流動,細化內(nèi)部晶粒,實現(xiàn)大型模鍛件的整體精密成形,這些金屬材料可以蛻變?yōu)轱w機的“骨骼”———框梁,可以蛻變?yōu)榘l(fā)動機的“脊柱”———渦輪盤,可以蛻變?yōu)橛吞锏摹把堋薄斢凸苋ǖ取j悤源葘⑦\行原理比喻為“壓月餅”,通過液壓傳遞能量形成壓制力,并解決一次性成型問題。
3分半鐘搞定一個飛機起落架
在二重集團廠大型壓機車間里,一臺巨型機器擺在眼前。這臺大型模鍛壓機是航空、航天、石油、化工、船舶等領(lǐng)域所需模鍛件產(chǎn)品的關(guān)鍵設(shè)備。地上27米,地下15米,總高42米,相當于13層樓高,重約2.2萬噸,單件重量在75噸以上的零件68件,壓機尺寸、整體質(zhì)量和最大單件重量均為世界之首。
2013年4月,在眾多專家的見證下,機械啟動,機械手從高溫箱里緩慢夾起一個類似“丫”字形狀的鍛件,它渾身散發(fā)著橙色的光,一股熱氣襲來,隨即,機械手將其送至10多層樓高的模鍛壓機的鍛壓臺?!稗Z、轟、轟”的一陣響聲之后,鍛壓臺面合攏了,一簇火團從縫隙中“嘩”地蹦了出來,伴隨著不斷飛濺的火花。
參觀人員屏住呼吸,目不轉(zhuǎn)睛地盯著鍛壓臺,鍛壓臺臺面緩緩張開,一個用于國產(chǎn)某型號商用飛機起落架的大型鍛件產(chǎn)生,整個過程3分半鐘,觀摩的人群頓時響起熱烈的掌聲。“報告,8萬噸模鍛壓機首件試壓成功!”戴著黃色安全帽的技術(shù)員說。在現(xiàn)場,中國鍛壓協(xié)會航材委主任委員曾凡昌激動地說:“搞了一輩子航空大鍛件,今天終于夢想成真了?!?
早在上世紀70年代末,二重人就開始籌劃設(shè)計制造大型模鍛壓機。陳曉慈此前公開接受媒體采訪時表示,壓力必須是4萬噸級以上,才能稱之為大型模鍛壓機。據(jù)中國二重的一份資料顯示,在8萬噸模鍛壓機誕生前,我國還沒有4萬噸級以上的大型模鍛壓機,而目前世界上擁有4萬噸級以上大型模鍛壓機的國家只有美、俄、法3國,目前最高噸級為俄羅斯7.5萬噸。
1980年9月26日,中國首次自行研制制造的大型客機“運-10”首次試飛成功后,試飛累計170小時后就停留于地面,“其原因很大程度上與當時中國沒有能加工大型機身大梁所必需的大型模鍛壓機有關(guān)?!标悤源冉榻B,由于無法用大型模鍛壓機對飛機大梁整體鍛壓成型以確保性能,就只能用小型設(shè)備分段鍛造、組合拼裝,這無法滿足大飛機所要求的性能指標。有業(yè)內(nèi)人士介紹,空客后來為什么能與波音抗衡?一個重要原因就是法國建造了自己的6.5萬噸模鍛壓機。
2012年4月1日,中國二重獨立自主設(shè)計、制造、安裝的世界最大的8萬噸模鍛壓機熱負荷試車一次成功。昨日,8萬噸大型模鍛壓機成功試生產(chǎn)。“這是一個集機、電、液為一體的巨系統(tǒng)工程,成功挑戰(zhàn)目前人類極限制造能力?!标悤源冉榻B。這臺設(shè)備制造成功的本身,是很多新技術(shù)、新工藝的突破,可擴展應(yīng)用于其他多種領(lǐng)域,它還將輻射帶動一批龐大的航空構(gòu)件的機械加工集群,形成整機設(shè)計、整機制造和發(fā)動機制造的閉合產(chǎn)業(yè)鏈。
我國建造8萬噸模鍛壓機消息一經(jīng)傳出,便引起很大震動,項目在建設(shè)過程中,來自國外的考察團一個接一個,其中空客公司駐華代表就前來考察了好幾次,急切希望這個項目盡早建成投產(chǎn)。除了廣泛應(yīng)用于航空領(lǐng)域外,大型模鍛壓機還將在核能、石油化工、船舶、動力等工業(yè)領(lǐng)域發(fā)揮重要作用,用于生產(chǎn)鋁合金、鈦合金、高溫合金和高強鋼等各類大型、精密模鍛件,也用于各種低塑性的高強、耐熱、耐蝕鋼和低合金鋼等黑色金屬模鍛件的生產(chǎn)。
“這是一個從無到有的問題”,8萬噸模鍛壓機項目總指揮、中國二重副總經(jīng)理曾祥東表示,這臺設(shè)備投產(chǎn)后,將成為體現(xiàn)我國綜合國力的又一標志性設(shè)備,填補國內(nèi)空白,改變我國大型模鍛件依賴進口、受制于人的被動局面,實現(xiàn)大型模鍛產(chǎn)品的自主保障,邁出從中國制造向中國創(chuàng)造的重要一步。
從設(shè)計制造到安裝使用,這其中需克服許多困難,同時也會形成許多新的技術(shù),擴展應(yīng)用于其他多種領(lǐng)域,“因此這臺設(shè)備制造成功的本身,也是很多新技術(shù)、新工藝的突破?!标悤源缺硎?,它將輻射帶動一批龐大的航空構(gòu)件的機械加工集群,“屆時四川尤其是成德綿地區(qū)將同時具有整機設(shè)計、整機制造和發(fā)動機制造的能力,形成一條閉合的航空產(chǎn)業(yè)鏈?!贝髩簷C同時還將成為創(chuàng)新的公共技術(shù)大平臺。陳曉慈介紹,有了這個平臺,各種新材料、新工藝才能進行更廣泛深入的研究,“有了它之后,很多裝備制造才能在應(yīng)用領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)技術(shù)工藝的突破。”
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